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紙漿模塑制品生產(chǎn)流程及模具
紙漿模塑制品生產(chǎn)流程如圖1所示。在紙漿模塑制品整個生產(chǎn)過程中,必不可少的一種工具就是模具。紙漿模塑制品在不同工序使用的模具有所不同,主要有吸漿成型模具、熱壓整型模具和定位切邊刀模具3種。后兩種模具要視紙漿模塑制品要求而定,但吸漿成型模具是制作紙漿模塑制品必不可少的一種模具。
紙漿模塑制品設計要點
紙漿模塑制品設計包括結(jié)構(gòu)設計和模具設計,這是紙漿模塑制品生產(chǎn)前的一個重要環(huán)節(jié),尤其是制作工業(yè)品的緩沖包裝時,更為重要。
雖然紙漿模塑制品與發(fā)泡泡沫制品均可用于產(chǎn)品的緩沖包裝,但兩者的緩沖機理不同。發(fā)泡泡沫制品緩沖性能主要依靠發(fā)泡材料自身較大的彈性系數(shù),而紙漿模塑制品的彈性系數(shù)較小,其是通過結(jié)構(gòu)變形或破壞時吸收外部沖擊的能量來達到緩沖保護的目的,所以其緩沖性能很大程度上取決于自身合理的結(jié)構(gòu)。因此,紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)設計的基本要求是,在保證其成型過程能順利進行的前提下,使其具有較高的整體強度和良好的緩沖性能。目前紙漿模塑制品的結(jié)構(gòu)設計沒有太多理論,主要依賴于設計者的經(jīng)驗,或者通過有限元軟件做一些模擬。在此,筆者就不過多討論紙漿模塑制品具體的結(jié)構(gòu)設計,而是主要介紹紙漿模塑制品的設計要求及注意事項。
1.設計要求
一般來說,紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)設計需要滿足3個要求,即定位要求、緩沖承重要求和結(jié)構(gòu)合理要求,同時還要考慮生產(chǎn)工藝的特點。
(1)定位要求
紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)設計首先需要考慮的就是內(nèi)裝產(chǎn)品的要求、外形、尺寸及外包裝物的內(nèi)部尺寸。為保證內(nèi)裝產(chǎn)品在外包裝內(nèi)具有良好的固定,以免在搬運過程中發(fā)生移動、晃動等情況,要求紙漿模塑制品與內(nèi)裝產(chǎn)品之間要有足夠的固定承接面,其具體形狀、大小應與內(nèi)裝產(chǎn)品的形狀、大小相適應,以保證接觸貼切、尺寸準確;同時還需適當考慮人工包裝產(chǎn)品時的操作合理性、簡潔性。
影響紙漿模塑制品定位設計的要素主要有脫模斜度、接觸面位置。其中,脫模斜度越大,內(nèi)裝產(chǎn)品在紙漿模塑制品中越容易晃動;接觸面位置尺寸的計算也很重要,但很多時候在計算接觸面位置尺寸時,會忽略脫模斜度,從而造成包裝時內(nèi)裝產(chǎn)品與紙漿模塑制品之間過松或內(nèi)裝產(chǎn)品無法放入。
脫模斜度對接觸面位置的影響如圖2所示。可以看出,脫模斜度的大小會影響內(nèi)裝產(chǎn)品與紙漿模塑制品接觸面位置的間隙。所以如果尺寸定義的是紙漿模塑制品上部或下部位置,那么中間接觸面的尺寸就需要特別計算好,以免間隙過大。
需要注意的是,定位要求不僅僅是利用紙漿模塑制品的正面空間對內(nèi)裝產(chǎn)品進行定位,也可以考慮利用其背面結(jié)構(gòu)對內(nèi)裝產(chǎn)品進行定位。很多電子類產(chǎn)品除了主體部件外,還會有一些零配件和附件。這些零配件和附件基本上是有地方放置即可,這就可以充分利用紙漿模塑制品背面空間進行定位處理。例如,圖3為采用上下結(jié)構(gòu)的紙漿模塑制品正面對吸塵器的主體進行緩沖保護,圖4為采用紙漿模塑制品上部的背面空間為吸塵器的零配件和附件進行定位。
(2)緩沖承重要求
紙漿模塑制品因其自身紙基材料的彈性系數(shù)小,受到外力沖擊時易發(fā)生彈性變形,這就需要設置一些空腔結(jié)構(gòu),空腔結(jié)構(gòu)可吸收一定的沖擊能量,從而達到緩沖保護的作用??涨唤Y(jié)構(gòu)的設置要充分注意紙漿模塑制品在結(jié)構(gòu)上的合理性,避免因結(jié)構(gòu)過于復雜而造成模具制造的麻煩和脫模轉(zhuǎn)移的困難。雖然紙漿模塑制品空腔結(jié)構(gòu)的設置是增加其強度的主要方法,但如果其在一定厚度時,強度就達到了極限值,這就需要增加其厚度來增強其強度。一般厚度在1.0~3.0mm即可,對于一些無緩沖承重要求僅用于定位的紙漿模塑制品來說,厚度在0.8mm即可,或因設備能力選擇更低的厚度。
(3)局部結(jié)構(gòu)的合理處置
紙漿模塑制品在成型時漿料的濃度較低,一般在1%以下,纖維容易沿垂直方向流動,造成局部纖維產(chǎn)生絮聚現(xiàn)象,此時需在紙漿模塑制品的垂直方向設置一定角度的脫模斜度,通常為1°~5°,即可有效減少和消除這種缺陷,而脫模斜度的設計也有利于濕紙模的脫模和轉(zhuǎn)移。
此外,在紙漿模塑制品的各個拐角處,都應采用適當?shù)膱A弧過渡,盡量避免直角和銳角相接,以消除這些部位應力過于集中而造成局部損壞。通常結(jié)構(gòu)間過渡圓角半徑為3mm,外觀結(jié)構(gòu)圓角半徑為10mm。
2.模具與紙漿模塑制品之間的尺寸設計關(guān)系
不能忽略的一點是,模具設計要與紙漿模塑制品設計同步,這是紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)設計的基礎(chǔ)。模具設計的要點是:先設計整型模,再設計成型模;先設計下模,再設計上模。
模具與紙漿模塑制品之間的尺寸設計關(guān)系總結(jié)如下。
(1)整型模
整型模下模模芯尺寸等于紙漿模塑制品的外部尺寸,而整型模上模模芯尺寸等于整型模下模尺寸加上紙漿模塑制品厚度以及需要預留的間隙尺寸,預留間隙主要是為了方便脫模,一般預留間隙為0.5mm即可。
(2)成型模
成型模利用環(huán)氧樹脂倒模制作而成,其下模模芯尺寸等于整型模上模尺寸乘收縮率再加上網(wǎng)線厚度。其中,收縮率是指熱整型處理過程中,成型后的紙漿模塑制品因水分揮發(fā)以及紙漿層被壓實后而導致的尺寸收縮,通常為3%左右。一般成型模下模都會采用40~60目的鋼絲網(wǎng)線包裹整個模具,所以對于成型模下模模芯尺寸的計算就需要考慮網(wǎng)線厚度。
3.紙漿模塑制品與瓦楞紙箱之間的設計關(guān)系
紙漿模塑制品主要是作為緩沖材料對內(nèi)裝產(chǎn)品進行保護,通常都會配合瓦楞紙箱進行整體設計。其主要包裝結(jié)構(gòu)形式有左右結(jié)構(gòu)、上下結(jié)構(gòu)、前后結(jié)構(gòu)及全包裹結(jié)構(gòu)。紙漿模塑制品與瓦楞紙箱配合設計時,在空間間隙預留上與緩沖泡沫有所不同,這與紙漿模塑制品本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如,圖5所示為吸塵器頭部及其配套的紙漿模塑制品,該紙漿模塑制品為左右結(jié)構(gòu),將產(chǎn)品套裝好后放置在瓦楞紙箱內(nèi),裝箱效果如圖6所示,其上部空間主要用于放置其他零配件及附件,通常會采用瓦楞紙板隔開后放置。
關(guān)鍵詞:軍工;產(chǎn)品;標準化
前言
一個國家的軍事力量是國家實力的直接體現(xiàn),只有軍事實力達標,一個國家在國際事務中才能真正具備話語權(quán),保證自己國家的領(lǐng)土與人民不受到其他國家的侵犯。但是,由于軍事裝備的復雜性使得各型裝備之間存在一定的差異。因此,為了使軍事裝備之間能夠更好的相互連接在一起,軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)必須要實現(xiàn)標準化。本文就軍工產(chǎn)品標準化進行簡單探討,依次從做好軍工產(chǎn)品標準化工作的要點以及如何以標準化促進軍工產(chǎn)品設計定型這兩方面出發(fā)進行分析。
1 做好軍工產(chǎn)品標準化工作的要點
1.1 論證要點的設計
一項新裝備,新武器的研發(fā),離不開研究人員對其的設計探討。只有對于武器的設計進行正確的論證,才能保證設計出的武器具備高強的威力,并且具備良好的穩(wěn)定性與適用性。為了達到這一目的,相關(guān)部門與相應專家就需要對武器的設計進行標準化。只有在標準化的前提下進行新武器的設計,嚴格的監(jiān)督與審查武器的設計圖紙及方案,才能幫助我國軍隊在武器裝備上不斷的走在世界的前列,成為我軍的優(yōu)勢之處。而在論證要點的設計當中,有幾點是需要注意的。首先,便是要保證設計論證的規(guī)范性與科學性,不科學的設計論證是不可取的。其次,在設計時,不能僅僅局限于眼前,而是應當從當前軍備與軍隊的整體發(fā)展方向出發(fā),使得所設計的武器裝備滿足未來的發(fā)展方向。軍工產(chǎn)品使用的全面性與多樣性也是不可忽視的一方面,能夠滿足諸多需求的軍工產(chǎn)品才能夠在軍人進行野外軍事活動時提供更多的手段與幫助。另外,裝備的耐用性也是需要考究的一個方面。
1.2 研制生產(chǎn)要點
軍工產(chǎn)品是提供給軍人進行軍事活動所需的裝備及物品,因此,在質(zhì)量上,一定要嚴格把關(guān),達到相應的要求,只有質(zhì)量完全達標的軍工產(chǎn)品才能夠幫助軍人在進行軍事活動中更好的完成人物,保障自身的安全。因此,上級領(lǐng)導應當高度重視,對軍工產(chǎn)品設計與制造的工作人員進行嚴格的把關(guān),確定其具備相應的專業(yè)素質(zhì)與技能進行軍工產(chǎn)品的設計與制造。還需要提升員工的標準化意識與觀念,使他們積極完成相應的標準化任務。為此,在進行武器裝備設計論證時,在相應的軍備標準化要求的前提下進行設計論證,使設計的軍工產(chǎn)品符合標準化規(guī)范。在制造人員依據(jù)相關(guān)部門提供的設計圖紙與設計方案進行武器裝備的制造時,一定要嚴格依據(jù)給定信息,進行標準化制造,不可擅自改動。對最終的產(chǎn)品還要進行相應的檢驗,抽查樣品,制定有效的手段進行檢測。
1.3 檢驗驗收要點及試驗鑒定要點
軍工產(chǎn)品被制備出后不可以直接投入到軍事活動當中。必須要保證所制備的產(chǎn)品無質(zhì)量問題,或者質(zhì)量問題控制在極低的范圍內(nèi),因此,這就需要對生產(chǎn)完畢后的成品進行相應的檢驗驗收。這需要軍方與生產(chǎn)方雙方進行共同的檢驗,以軍事化的標準,確保所檢驗的產(chǎn)品符合軍事化的要求。這就需要軍方人員對于所制備的軍事產(chǎn)品有相應的知識了解,如果是新研制的軍備武器,工作人員便需要對相應的設計方案與產(chǎn)品功能有所了解。然后還需要對標準化的相關(guān)知識有一個明確了解,知道標準化的軍備規(guī)格,嚴格檢測。對于廠家來說,在進行軍備制造的過程當中一定要嚴格按照軍方給予的任務書上的要求進行制造,這可以說是軍備標準化的關(guān)鍵所在,只有在源頭保證軍備的標準化,才能在最大程度上保證軍備的標準化。另外,對于不合格的軍事產(chǎn)品,要嚴格處理,不可派發(fā)到隊伍中,保證軍工用品的標準化。
2 如何以標準化促進軍工產(chǎn)品設計定型
2.1 固化定型程序,確保過程規(guī)范
一項新軍工產(chǎn)品的開發(fā),必然離不開其設計的定型與試驗。為了確保產(chǎn)品的合格,通常將軍工產(chǎn)品的研發(fā)過程也進行嚴格的標準化,按照標準的要求,制定相應的產(chǎn)品設計大綱,大綱中對于軍工產(chǎn)品的主要方面進行嚴格的標準化規(guī)定。之后便是設計者對于相應產(chǎn)品的設計規(guī)范,確定產(chǎn)品分級,不同級別的產(chǎn)品有不同的審查機構(gòu)進行產(chǎn)品檢驗。對于檢驗產(chǎn)品的部門機構(gòu)來說,更需要嚴格的遵守標準化的程序與規(guī)范。整套流程從申請開始,經(jīng)歷了大綱的制備,階段性的審查,組織設計的定型,適用性試驗,然后,定型的產(chǎn)品要進行定型文件的撰寫,對產(chǎn)品進行鑒定,向有關(guān)部門進行相應的審查,依照產(chǎn)品的等級性不同進行按級鑒定,最后,審查通過由專家委確定批準。一整套的流程確定下來,固化定型程序,確保過程規(guī)范,才能促進軍工產(chǎn)品設計定型標準化。
2.2 做好前期規(guī)劃,確保資料齊全
在軍工產(chǎn)品進行制造時,做好前期規(guī)劃同樣是必不可少的。主要設計的相關(guān)文件,研制過程的文件,與設計軍備相關(guān)的分析報告,適用性報告,可靠性報告,樣品的相關(guān)測試報告,以及設計的圖紙,方案,規(guī)劃等等,這一系列的文件與資料都必須保證符合規(guī)范,樣樣齊全。首先,樣品設計的整體過程應當有一個詳細的記錄,技術(shù)人員與制備人員有一個明確的了解,能夠掌握制備的每一步所需的要點。另外,對于上級的要求也應當詳細的記錄,準確的了解。在進行軍備研發(fā)的過程當中,任務者即上層領(lǐng)導的意見是必不可少的,在滿足他們需求的前提下才是保證軍工產(chǎn)品標準化的關(guān)鍵所在。前期規(guī)劃中不可缺少對于產(chǎn)品開發(fā)的實時監(jiān)督,對于可能存在問題的步驟加大監(jiān)控力度,一旦出現(xiàn)操作問題,應當及時糾正,不可影響后續(xù)的工作。
2.3 明確審查要點,確保有的放矢
只有對于相關(guān)的軍工產(chǎn)品的設計要求與規(guī)范有一個明確的了解,才能夠在進行設計工作與制備工作的過程當中做到有的放矢,完成軍工用品的標準化。因此,這就需要保證,在文件審查,樣機審查與條件審查這三方面符合相應的標準。文件審查涉及到定型文件目錄審查,研制依據(jù)審查,研制總結(jié)審,型號專用規(guī)范審查,技術(shù)說明書審查,使用維護說明書審查,鑒定試驗大綱和試驗報告審查,各種配套表、明細表、匯總表審查。標準化大綱、標準化審查報告和標準化工作報告審查,技g文件和圖樣審查,軟件文檔審查,軍代表對產(chǎn)品設計定型意見的審查。而樣機審查涉及到審查產(chǎn)品新技術(shù)、新工藝、新材料和新配套成品的應用情況,審查關(guān)鍵件、重要件確定情況,審查地面試驗情況,審查定型樣機技術(shù)狀態(tài),審查軟件評審、測試、驗收和定型測評以及部隊試驗試用情況。條件審查包含了審查生產(chǎn)、調(diào)試工藝文件與審查配套地面設備和檢測設備。
3 結(jié)束語
軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)必須要實現(xiàn)標準化,才能夠保證軍人在進行軍事活動的得到充足的保障,提升任務的完成率。因此,本文就軍工產(chǎn)品標準化工作要點進行研究,依次分析了做好軍工產(chǎn)品標準化工作的要點與如何以標準化促進軍工產(chǎn)品設計定型兩大方面。在做好軍工產(chǎn)品標準化工作的要點中涉及到了論證要點的設計,研制生產(chǎn)要點與檢驗驗收要點及試驗鑒定要點。從而為我國的軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供相應的參考經(jīng)驗,提升我國的軍事力量。
參考文獻
關(guān)鍵詞:虛擬評審;七鉆問題解決流程;工藝評審;策略
為了減少產(chǎn)品出現(xiàn)設計問題的缺陷率,在工藝評審階段,人們引用了虛擬評審,對各種可能出現(xiàn)的缺陷問題進行有效的預防,能夠加快產(chǎn)品開發(fā)的進度,并且可以有效的控制產(chǎn)品的設計成本。同時,工藝評審的標準的完善度,有利于設計缺陷的發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)越早控制越容易。
一、工藝評審的思路和工具
常說的七鉆問題的解決流程,是一種標準的七個步驟,主要作用和目的是推動問題的解決。生產(chǎn)制造人員,主要負責產(chǎn)品的工藝過程的正確與否,在制造過程中是否使用了正確的工具,以及在制造中是否選用合理的零件;在供應商方面的質(zhì)量工程師主要負責零件的質(zhì)量測評,選用高質(zhì)量的零件;工藝工程師負責工藝設計方案的審核,決定是否需要修改工藝設計;產(chǎn)品工程師負責產(chǎn)品環(huán)節(jié),決定產(chǎn)品是否需要修改;統(tǒng)計工程師負責一些極端負責問題的解決。這種七鉆流程不但對已有產(chǎn)品的改進適用,對于新產(chǎn)品設計的虛擬評審同樣適用。
在七鉆流程中主要有三個要素,即工具、零件和工藝過程。七鉆流程中涉及了生產(chǎn)線上,各個生產(chǎn)崗位的相關(guān)工作內(nèi)容。雖然在每一個環(huán)節(jié),都有各自要求的標準,并且制定有標準化的一些程序要求,但是,在根據(jù)標準進行執(zhí)行后,仍然有可能產(chǎn)生產(chǎn)品缺陷,考慮解決的辦法,要從零件的品質(zhì),到工藝設計,再到產(chǎn)品設計,逐個環(huán)節(jié)的進行排查,以期最終解決問題。在制定標準時的主要依據(jù)是工藝設計和產(chǎn)品設計的要求,因此,在對已有產(chǎn)品的改進時,以及對新產(chǎn)品的開發(fā)中,做好關(guān)于工具、零件盒工藝過程的工藝分析工作具有重要的意義。
柔性化的總裝生產(chǎn)線,能夠生產(chǎn)三種到四種的車型,在生產(chǎn)過程中,車型不同也就說明車輛的配置不同,那么對于需要采用的零件相應的會有所區(qū)別,這就要求每一個工位的制造人員都要保持時刻的精力高度集中,否則,將可能發(fā)生錯放零件,產(chǎn)生失效模式。
一個過程中產(chǎn)生的失效模式可能會有很多種,比如取壓縮機的過程中,一個工位上同時可能放有幾種不同的壓縮機,但是由于壓縮機的結(jié)構(gòu)比較相近,很容易混淆,取錯壓縮機,產(chǎn)生失效。為了減少失效模式的產(chǎn)生,要積極做好預防控制。主要采用以下幾種防錯的方法:①通過調(diào)整工位布局進行防止發(fā)生錯裝;②通過員工素質(zhì)提升,提高員工對零件的識別能力,目視化防錯;③通過零件的區(qū)別設計,杜絕錯裝;④通過調(diào)整工位物料與車型的對應位置,進行防錯;⑤通過增加零件條碼,設置掃描儀,進行防錯。在實際問題的解決工程中,這幾種防錯方法各有利弊,我們要揚長避短,努力尋找和諧點,達到較好的效果。詳見表1。
失效模式的產(chǎn)生,不僅僅是錯放零件造成的,在工具的選取,以及工藝過程中都應該進行錯誤預防,避免失效。
二、工藝評審的要點和策略
通過對七鉆問題解決流程的分析,我們總結(jié)出在工藝評審過程中應該注意的要點,以及應該關(guān)注的策略主要有以下幾個方面:①對產(chǎn)品進行防錯分析;②車身的機構(gòu)分析;③對于類如儀表板、后橋、前懸、副車架等等大零件,進行總成策略分析;④整車的尺寸信息分析;⑤發(fā)動機的總成策略分析;⑥儀表板的總成裝配策略分析;⑦門分裝線設計分析;⑧底盤的整體舉升設計分析;⑨吊具形式的分析;⑩工具的可操作空間和定位策略的分析。
在實際中,還有很多方面有可能會造成缺陷,為了工藝評審的更加完善,我們在進行工藝評審的過程中,需要關(guān)注每一個細節(jié),除了我們上面提到的以外,還應該注意防劃傷、物流優(yōu)化等很多方面。
相信,只要我們共同努力,不忽略每一個細節(jié),并將細節(jié)幻化成制造標準,以及評審標準,最終匯總成一個趨于完善的評審標準,從而更好的及早發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,減少失效模式,降低成本,推動汽車制造業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
參考文獻:
[1] 秦春清.淺談微型汽車總裝生產(chǎn)線的設計[J]. 裝備制造技術(shù),2010,(4):149-150.
關(guān)鍵詞:機械產(chǎn)品;知識嵌入;產(chǎn)品設計;方法研究
中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)09-0222-01
在對機械產(chǎn)品設計進行的數(shù)據(jù)管理中,有大量的產(chǎn)品開發(fā)信息需要保存下來,但這些數(shù)據(jù)管理并沒有形成系統(tǒng)管理,查找起來有一定困難,因此對產(chǎn)品設計的再利用率也隨之降低,怎樣才能對紛繁復雜的產(chǎn)品設計進行快捷式的查詢管理呢?相關(guān)人士在設計配置,設計規(guī)則等方面,提出了可以進行嵌入式服務的管理機制,這是一種由被動變主動的知識規(guī)則化配置,可以提高機械產(chǎn)品設計的重用率,相較于推送式的管理辦法,嵌入式能夠更及時準確地提供所需知識。
1 產(chǎn)品設計的四要素分析
通過對產(chǎn)品實際設計中典型特征的研究與分析,我們可以從以下五個方面進行總結(jié):
1.1 設計知識的多源性
從產(chǎn)品設計角度看,設計知識的來源具有多樣性,它可以是設計規(guī)范、計算機程序、產(chǎn)品模型、或設計經(jīng)驗、仿真試驗、客戶反饋等等,等諸如此類的信息還有很多很多,由此可見,設計知識的多源性。
1.2 設計知識的人員相關(guān)性
在產(chǎn)品設計過程中,設計知識會隨著人的變化而變化,無論是設計規(guī)范,還是設計經(jīng)驗,都是從零開始,從無到有的,而在這一過程中,應用也好,存儲也好,產(chǎn)品設計都會圍繞著人而展開,且密不可分。
1.3 O計知識的過程相關(guān)性
雖然設計過程源于企業(yè)的各類信息與數(shù)據(jù)的收集提煉,再經(jīng)過創(chuàng)新、生產(chǎn)的過程,但產(chǎn)品設計也包括對原產(chǎn)品的技術(shù)升級,因此,產(chǎn)品設計的過程都是有一定內(nèi)在與外在的必然性聯(lián)系的。
1.4 設計知識的異構(gòu)性
設計規(guī)范、設計手冊、產(chǎn)品模型、計算機程序等都屬于設計知識的來源,所有設計知識都將通過計算機進行存儲與轉(zhuǎn)換,他們會以不同形式展現(xiàn)著設計知識所存在的差異性。
1.5 設計對象的穩(wěn)定性
設計對象即指我們最終所要生產(chǎn)的產(chǎn)品或零部件,在設計一個產(chǎn)品時,人員可以變,設計方案可以變,但設定的產(chǎn)品本身是不可變的,它具有一定因素上的相對穩(wěn)定性。
通過對產(chǎn)品設計五方面的特征分析,我們可以總結(jié)出設計階段的四要素:設計過程、設計人員、設計對象、知識對象。這四個要素之間有著一定的聯(lián)動關(guān)系,通過對它們進行知識嵌入,將會大大提高知識的重用率。
2 本體模型的知識嵌入
在進行知識嵌入的過程中,首先我們要滿足設計任務與設計人員所需的大量知識源的提供,這里有兩種嵌入方法推薦:一種是自定義知識嵌入,是通過組織人員的經(jīng)驗與實踐,在模板設計初始階段,指定具體知識對象,當正式進入設計過程后,設計人員將自動接收相關(guān)產(chǎn)品知識;另一種是推送式知識嵌入,是由與本體相關(guān)的組織結(jié)構(gòu),組織對象與任務對象等,在設計過程中將產(chǎn)品知識推送給設計人員。
目前,機械工程領(lǐng)域通過四要素的分析與定義,以本體知識嵌入為核心設計,劃分出四大本體:設計過程本體、設計組織本體、設計對象本體與知識對象本體,在此四大本體中,因知識對象存在著異構(gòu)性特征,又將其細劃為:描述性知識、方法性知識、結(jié)構(gòu)性知識、手冊性知識、過程性知識與判斷性知識六類。此外,知識對象本體中細劃的內(nèi)容也是設計對象本體與設計過程本體中的一部分,知識對象的集合式管理被稱為知識單元,而執(zhí)行與管理設計過程被稱為設計向?qū)?。四個本體之間相互關(guān)聯(lián),主要可起到以下作用:首先,可以記錄設計過程知識,對設計過程中的組織部門、工作組、人員等相關(guān)知識進行描述定義;其次,對設計過程中的設計向?qū)?、設計任務、設計活動,提供人員相關(guān)知識的嵌入支持;最后,是根據(jù)向?qū)P汀⒃O計任務等與設計對象之間的相關(guān)特點,對設計對象進行相關(guān)知識的追蹤與重用方面的支持。
3 基于本體的知識嵌入機制
設計過程中,既能向設計人員提供知識的嵌入與推送,又能對知識嵌入進行有效管理,這是由控制模型的主要運行原理決定的:首先,需要定義出模型的知識嵌入方式,可通過知識流配置器形成配置條件集;其次,將任務信息、配置條件集與知識單元生成匹配集,再將其擴展生成匹配條件集;最后將匹配集與知識單元內(nèi)的知識記錄嵌入到設計任務中,供設計人員使用。
4 結(jié)語
機械產(chǎn)品設計的知識嵌入法是基于本體設計過程、設計組織、設計對象與知識對象為基本要素的前提下建立起來的,通過本體概念表示、語義表示等優(yōu)勢,將產(chǎn)品設計過程進行知識嵌入與推送,可大大縮減信息檢索過程,并有效利用其準確性,提高了知識資源的利用率。
參考文獻
[1]胡建.產(chǎn)品設計知識管理關(guān)鍵技術(shù)研究及實現(xiàn)[D].南京:南京航空航天大學,2005.
關(guān)鍵詞:設計管理;CAID;虛擬組織
引言
工業(yè)設計是工業(yè)革命的產(chǎn)物。它誕生于20世紀20年代的德國,成長于30年代的美國,60年代在世界范圍內(nèi)興起,對世界經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步、人們生活質(zhì)量的提高做出了歷史性的貢獻。然而,當今社會科技突飛猛進,市場瞬息萬變,競爭日益激烈,傳統(tǒng)意義上的設計已經(jīng)漸漸不能完全滿足企業(yè)及社會的發(fā)展。由于企業(yè)對設計理解的不完整性,就造成了設計上的無序化。在這些企業(yè)中,設計通常被認為是一種為產(chǎn)品、包裝、展示或宣傳品所進行的零散性工作,相互之間以它們與企業(yè)的其它任何事情毫無關(guān)系。企業(yè)內(nèi)部不同領(lǐng)域的設計人員也缺乏溝通,各部門設計人員以本部門的設計觀念及方式工作。同時,隨著經(jīng)濟全球化的加劇,如何合理利用全球的設計資源也擺到了人們的面前。于是在這樣的背景之下,隨著設計深入到企業(yè)的各個方面,設計與管理間的結(jié)合成為了必然。對企業(yè)而言設計管理是價值很高的東西,只有管理得好,才能發(fā)揮設計的力量與價值,只有抓好設計管理,企業(yè)才能真正在日益劇烈的市場競爭中前進。傳統(tǒng)的設計由此進入了一個嶄新的設計管理時代。
1設計管理的定義
目前設計管理是工業(yè)設計領(lǐng)域的一支新興學科。該學科在國外雖然受到越來越普遍的重視,但是也只是取得了初步的成果。至于國內(nèi)這一學科的研究也是到近幾年才剛剛開始。
就設計管理的定義,不少人從不同的角度對設計管理有過一些不同的認識。歸納起來,可以對設計管理作這樣的概括認識:設計管理即引導企業(yè)整體文化形象的多維的管理程序。設計管理是企業(yè)發(fā)展策略和經(jīng)營思想計劃的實現(xiàn),是視覺形象與技術(shù)的高度統(tǒng)一的載體。以開發(fā)、設計為龍頭,正確調(diào)整企業(yè)的活動與組織機構(gòu),創(chuàng)造出越來越具體化的屬于其自身的表現(xiàn)形式,從而逐漸形成企業(yè)技術(shù)與文化的形象。因此,設計管理就是:“根據(jù)使用者的需求,有計劃有組織地進行研究與開發(fā)管理活動。有效地積極調(diào)動設計師的開發(fā)創(chuàng)造性思維,把市場與消費者的認識轉(zhuǎn)換在新產(chǎn)品中,以新的更合理、更科學的方式影響和改變?nèi)藗兊纳?,并為企業(yè)獲得最大限度的利潤而進行的一系列設計策略與設計活動的管理?!?/p>
2設計管理的要點
在當今這樣一個信息化、敏捷化的時代,設計管理比任何時候更具挑戰(zhàn)性、更具風險性,它是一種思考的技能。現(xiàn)有的戰(zhàn)略中心已擴展到超出數(shù)字和技術(shù)界線的商業(yè)戰(zhàn)術(shù)水平,在當今的產(chǎn)品技術(shù)形勢下,企業(yè)形象和運行效率關(guān)乎企業(yè)的生存。依靠設計管理,將能維持連續(xù)不斷的發(fā)展和有效提高商業(yè)活動的效果。一個具有非常使人喜愛的企業(yè)形象的公司,將贏得它的支持者與團伙的信任。由此可以看到設計管理的幾大要點是:①設計管理是針對企業(yè)界各級社團的機構(gòu)體制和業(yè)務經(jīng)營的、正常的、基本的具體化評價和運用;②設計管理的目的是創(chuàng)造一個清晰的,有獨特個性的,有凝聚力社團形象,集中地反映出一個具有持續(xù)發(fā)展前景的,有巨大創(chuàng)造財富潛力的,在前進發(fā)展中的公司面貌;③創(chuàng)立一個社團形象并鞏固這個形象,首先基于它的產(chǎn)品、信息、環(huán)境媒介的吸引力,尤其與產(chǎn)品設計有巨大關(guān)聯(lián);④合理運用社團的各方面資源,充分調(diào)動社團內(nèi)外一切有利因素去完成公司的任何任務,并將這些直觀的行動方案實施貫徹到底;⑤一個符合邏輯的有創(chuàng)造性的靈活的管理計劃導致了持續(xù)不斷的設計發(fā)展和創(chuàng)造性的產(chǎn)品開發(fā),以及經(jīng)濟方面的可行性;⑥創(chuàng)造一個社團形象是以文化為根據(jù)的,服從管理的和直觀形象方面,經(jīng)得起社會輿論的評價;⑦充分協(xié)調(diào)公司內(nèi)部以及在公司和社會團體之間的溝通交往,幫助公司去對付商業(yè)界千變?nèi)f化的市場現(xiàn)實,并激勵公司向未來的成功沖擊;⑧設計管理是一個新事物,它不斷地更新任務及要求去經(jīng)營。它投資在一個對任何公司來說都是有價值的、有意義的、不可估量的無形的資產(chǎn)上;⑨設計管理提倡的是設計及管理的一體化,將設計擴大到社團的整體;⑩在當前高新技術(shù)條件下,設計管理的核心是建立虛擬組織。
企業(yè)中的設計管理分三個層次:戰(zhàn)略、經(jīng)營、設計部門的管理。設計管理的核心是開發(fā)新產(chǎn)品,而新產(chǎn)品開發(fā)的程序把握,管理實施就成為設計管理的具體化表達。
3高新技術(shù)條件下設計管理模式
在當代科學技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,為適應市場需要,高新技術(shù)在各行業(yè)大量得以運用,而我們在這里所討論的設計管理也不例外。信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、快速成形技術(shù)等高新技術(shù)在設計管理體系中的應用使得的設計管理這一企業(yè)運行模式得到了新的發(fā)展。
3.1高新技術(shù)條件下設計過程管理體系(CAID)
設計管理在高新技術(shù)條件下具體表現(xiàn)為CAID。整個CAID是一個龐大的計算機系統(tǒng)(見圖1)。這一系統(tǒng)的形成主要得益于計算機及其相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)的目標是合理利用各方面的設計資源,實現(xiàn)標新立異的設計創(chuàng)新;充分利用各種新技術(shù)、新材料、新能源等;改進傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計制造過程,充分利用高新技術(shù)達到產(chǎn)品設計制造的網(wǎng)絡化、高效化,實現(xiàn)工業(yè)設計與工程設計的一致性,最終實現(xiàn)以人為核心,人機一體化的智能化、集成化的設計管理體系。
CAID系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設計。產(chǎn)品設計的全過程又包括了設計概念化、設計視覺化和設計商品化,從而使一個產(chǎn)品從最初的概念產(chǎn)生最終實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商品。在這當中最主要的手段是設計制造的計算機化,通過合理利用計算機技術(shù)高效地實現(xiàn)產(chǎn)品設計這一目標。當產(chǎn)品項目提出后,設計人員通過大型工業(yè)設計數(shù)據(jù)庫進行決策和定型,再利用計算機輔助市場分析得到產(chǎn)品的預期市場效應。這樣,設計的概念化得以實現(xiàn)。接下來就是設計的視覺化,這其實和我們所說的傳統(tǒng)上的工業(yè)設計在本質(zhì)上是一樣的,只不過隨著計算機的大量介入,設計過程更加靈活便捷。在這一過程中主要運用了計算機輔助造型技術(shù)、計算機智能化技術(shù)和其他CAID高新技術(shù)。產(chǎn)品設計的目標就是商品。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品體系中,設計商品化是屬于制造部門的任務,但是對于CAID系統(tǒng),為了檢驗產(chǎn)品是否達到預期效應以及便于及時對產(chǎn)品的改型設計,設計的商品化不可或缺的成為了產(chǎn)品設計體系的重要組成部分。在這一過程中,許多高新技術(shù)紛紛應用,主要有快速成形技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等。以上這些高新技術(shù)在產(chǎn)品設計過程的應用,使得產(chǎn)品從概念提出到最終商品定型較傳統(tǒng)設計過程有了質(zhì)的飛躍。不管從產(chǎn)品推出時間來看還是從產(chǎn)品性能上看,采用了CAID系統(tǒng)使企業(yè)能夠在最短的時間內(nèi)設計制造出最優(yōu)秀的產(chǎn)品,進而為企業(yè)贏得市場,并在激烈的市場競爭面前長期立于不敗之地。
目前就CAID系統(tǒng)而言,其開發(fā)及應用方面遠未達到我們所預期的效果,其中原因就是CAID系統(tǒng)的研發(fā)還處于起步階段,當中還存在許多有待研究的方面,主要包括:現(xiàn)代設計方法的研究;創(chuàng)新設計技術(shù)的研究;設計管理過程中智能化技術(shù)的研究;設計管理過程中并行工程、協(xié)調(diào)工程、全生命周期設計技術(shù)的研究;設計管理過程中人機交互技術(shù)的研究等。
3.2基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成化設計管理系統(tǒng)
在高新技術(shù)的推動下,網(wǎng)絡技術(shù)在設計管理中的應用越顯突出。在產(chǎn)品設計管理中心的統(tǒng)一調(diào)度下,CAID的各方面因素在通過網(wǎng)絡相互關(guān)聯(lián),形成一個復雜而又有序的有機整體(見圖2)。這也正是并行設計的一種典型模式。正是在這樣一個集團網(wǎng)絡條件下,傳統(tǒng)設計中的各部門的獨立性才得以完全打破,整個設計制造體系完全處在統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)同工作的有序狀況下。在各個部門的協(xié)同工作之下,企業(yè)才能順應客戶需求的變化,對市場迅速做出反應,盡快開發(fā)出適銷對路的產(chǎn)品。
在這樣的背景下,“虛擬產(chǎn)品開發(fā)”(VPD)應運而生。VPD的基礎(chǔ)是集成化產(chǎn)品與數(shù)據(jù)管理,這種集成帶來的好處是產(chǎn)品開發(fā)過程的所有人員,都能迅速的重復使用、存取所需信息。VPD的目標是利用計算機仿真實驗來盡可能多的取代實物原型試驗,減少使用實物原型浪費的時間,工程師能在計算機上分得越多就越有利,就能更快更多的設計,從而獲得更高質(zhì)量的產(chǎn)品。虛擬產(chǎn)品開發(fā)實施及產(chǎn)品開發(fā)過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn),即采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù),在計算機上群組協(xié)同工作,通過三維模型及動畫,實現(xiàn)產(chǎn)品的設計開發(fā)的本質(zhì)過程,是一種通過計算機虛擬模型來模擬和預測產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題,提高產(chǎn)品的預測和決策水平,使得產(chǎn)品開發(fā)走出主要依賴于經(jīng)驗的狹小天地,發(fā)展到了全方位預報的新階段?;谔摂M企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品設計的網(wǎng)絡化、敏捷化近年來得到了各方面的廣泛重視。由于Internet的普及,以及網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展,為敏捷制造技術(shù)等提供了十分有效的協(xié)同環(huán)境和技術(shù)交流的手段。而通過Internet這個全球網(wǎng)絡環(huán)境,使得各個制造企業(yè)相互之間能迅速進行技術(shù)合作,共享彼此的核心資源,,快速設計和生產(chǎn)出高質(zhì)量、第成本、適應市場需求的產(chǎn)品,使得敏捷制造真正成為可能。
基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成化設計管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是從單一產(chǎn)品設計朝總體識別設計方向發(fā)展,建立基于網(wǎng)絡及電子技術(shù)的綜合電子交換系統(tǒng),是生產(chǎn)從單一最后階段管治性監(jiān)控向設計生產(chǎn)全過程監(jiān)控方向發(fā)展,從單純的概念設計到產(chǎn)品銷售進行全程監(jiān)控,最終達到建立虛擬組織這一設計管理的核心。
4設計管理的優(yōu)點
(1)有利于促進技術(shù)突破和不同領(lǐng)域的合作,企業(yè)社團各方面資源得以充分利用,從而實現(xiàn)設計制造的敏捷化,推動技術(shù)迅速轉(zhuǎn)化為商品。
(2)有利于及時獲得市場信息,設計針對性產(chǎn)品,由設計改變生活方式,從而為企業(yè)創(chuàng)造新的市場。
(3)有利于正確引導資源的利用,利用先進技術(shù)實現(xiàn)設計制造的虛擬化,降低了人力物力的消耗,提高了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。
(4)有利于正確處理企業(yè)各方面關(guān)系,創(chuàng)造出健康的工作氛圍。
(5)有利于建立一支精干的穩(wěn)定的設計隊伍,解決人員流動過頻的弊端。
(6)有利于創(chuàng)造清晰、新穎和具備凝聚力的企業(yè)形象。
5結(jié)束語
隨著我國改革開放的深入,市場經(jīng)濟的不斷完善,競爭日益劇烈。一個有機的系統(tǒng)化的設計管理無疑將給企業(yè)帶來健康發(fā)展?!敖】怠辈⒎莾H僅指“沒病”,“健康”的深刻含意在于:一個內(nèi)在系統(tǒng)的各個方面協(xié)調(diào)運行而呈現(xiàn)出的勃勃生機。建設在這個意義上的管理體系,正是我們共同的目標。
參考文獻:
1楊君順.設計管理模式的探討.2002.
2何人可.工業(yè)設計與設計管理.2002.
3羅先國.設計管理.2002.
4周三多.管理學原理與方法.上海:復旦大學出版社,2001,11.
5孟明辰.并行設計.北京:機械工業(yè)出版社1999.12.
6周三多.管理學原理與方法.上海:復旦大學出版社2001.11.
1產(chǎn)品造型設計的特點
產(chǎn)品造型設計的特點主要體現(xiàn)在兩個方面,一方面是技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一,另一方面是功能與形式的統(tǒng)一。其一,產(chǎn)品外觀設計是產(chǎn)品形態(tài)是審美的創(chuàng)造,結(jié)合了設計師的藝術(shù)趣味與審美理解。它與產(chǎn)品的價值相關(guān)聯(lián),代表了產(chǎn)品的“氣質(zhì)”。設計師運用點、線、面等不同的形態(tài)元素表達了不同的設計理念,懷舊或前衛(wèi)、正統(tǒng)或反叛、簡潔或繁瑣、直接或含蓄、理性或感性。這些呈現(xiàn)出現(xiàn)的形象特點形成產(chǎn)品的“風格”[2]。但我們也應該很明確的認識到產(chǎn)品不同于藝術(shù)品,產(chǎn)品設計不能是簡單的設計師自身的直覺經(jīng)驗,而是系統(tǒng)地將多重功能和多重限制聯(lián)系起來,其中有人的因素、經(jīng)濟的因素、工程的因素等等,設計師需要系統(tǒng)地將設計、創(chuàng)造、工藝、生產(chǎn)結(jié)合成整體,才能讓創(chuàng)意更好地融入到產(chǎn)品之中。其二,功能是指產(chǎn)品所具有的效用,并被接受的能力,產(chǎn)品本身所具有的特定的功能能夠體現(xiàn)其應用價值,因此才會被生產(chǎn)和銷售。從另一個角度來講,產(chǎn)品其實是功能的載體,產(chǎn)品設計的根本目的是實現(xiàn)某種特定的功能,產(chǎn)品的試題結(jié)構(gòu)就是功能的載體。產(chǎn)品形態(tài)首先是為了表達產(chǎn)品的功能和性能特征,顯示出在技術(shù)上的合理性,使人們對其功能有形象的認知。優(yōu)秀的產(chǎn)品形式能夠?qū)a(chǎn)品的用途、用法、效果及公共價值準確無誤地告訴消費者[2]。在生活中,產(chǎn)品的功能超越了純粹的基本能力,呈現(xiàn)多元化趨勢,如產(chǎn)品在基本使用功能外,還有能帶來審美、娛樂等精神功能的作用。所以,好的產(chǎn)品造型設計是使用功能與精神功能相融合的外在表現(xiàn),是形式和功能共存的產(chǎn)物。
2產(chǎn)品造型中人機工程學的作用
從以上產(chǎn)品造型設計的特點中我們不難看出,優(yōu)秀的設計最終是要獲得一種使生產(chǎn)者和消費者都滿意的整體,體現(xiàn)“以人為本”的設計價值觀。這個設計價值觀直接推動了人機工程學的發(fā)展。人機工程學是20世紀80年代左右開始在國內(nèi)發(fā)展的一門新興交叉學科,隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的快速發(fā)展,其發(fā)展更是超出人們的預期。該學科的顯著特點是研究人、機、環(huán)境三要素自身特性的基礎(chǔ)上,不僅僅注重對單一要素的優(yōu)化,而是將“人”、“機”、“環(huán)境”三要素納入“人-機-環(huán)境”綜合體中進行系統(tǒng)的研究,旨在充分利用這三要素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性探尋系統(tǒng)優(yōu)化設計方案。人機工程學的研究對象主要是:在工業(yè)設計中與人體有關(guān)的問題[3]。例如,人體形態(tài)特征參數(shù)、人的感知特性、人的反映特性以及人在勞動中的心理活動等?;谠搶W科的特點,其理論和方法可為設計中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù);可為設計中“機的功能”合理性提供科學依據(jù);可為設計中考慮“環(huán)境因素”提供設計準則;可為“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)設計提供整體思路;可為貫徹“以人為本”的設計思想提供可行方法。因而工業(yè)與工程設計成為人機工程學主要應用領(lǐng)域。在產(chǎn)品造型設計中,該學科理論與方法貫穿與設計的全過程,逐步將設計水平提升到人們所最求的高度。
3產(chǎn)品造型中人機工程學應用的要點
在產(chǎn)品造型設計中考慮人機工程學也就是考慮人與產(chǎn)品的交互方式、交互界面的設計,運用人機工程學的基本原理分析產(chǎn)品中人的因素,從基本的生理要素、心理要素著手,并將人的因素的研究融入到產(chǎn)品造型設計的全過程中。
3.1生理要素應用
人體尺寸是產(chǎn)品設計的基本資料,通過人體測量可獲得人體的靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸。人體的靜態(tài)尺寸是結(jié)構(gòu)尺寸,而人體的動態(tài)尺寸是功能尺寸,它包括操作者在工作姿態(tài)或某種操作狀態(tài)下的測量尺寸。動態(tài)人體尺寸測量的重點是人在執(zhí)行某種動作時的身體特征。動態(tài)人體尺寸測量的特點是在任何一種人體活動中,身體各部分協(xié)調(diào)而連貫的完成動作指令[3]。但是對于大小不一的人體尺寸,其指令也有差異,設計不可能全部實現(xiàn)。根據(jù)尺寸的性質(zhì),在同一個產(chǎn)品的各個部分,為了適應不同的人體尺寸,滿足大部分的人體需求,必須參考不同的數(shù)據(jù)[2]。例如由PeterOpsvik設計的Balans凳,考慮到不同乘坐者年齡、坐姿。這款人體工程學椅子看上去似乎不穩(wěn)想小孩玩的木馬,但是坐上去卻不是如此。坐上去以后椅子會子安前傾一個角度,保證你的脊柱是一條直線,脖子自然伸直,想彎都彎不了,而且肌肉完全不受力不緊繃。
3.2心理因素應用
根據(jù)用戶的感覺、知覺特性、認識、學習和出錯情況進行產(chǎn)品使用方式、操作界面的設計,以適應用戶的職業(yè)需要、行動方式需要、認知需要和操作需要,以減少用戶學習的時間,減少操作出錯[3]。如:Nissan日產(chǎn)Pivo概念電動汽車設計,Pivo最特別的地方是革新式的360度車倉旋轉(zhuǎn)功能及90度車輪旋轉(zhuǎn)功能,當你駕駛Pivo時,從此不用再倒車入庫,只要將車頭做180度旋轉(zhuǎn),即可正向開車入庫。這一操作方式的設計,完全從用戶感知特性出發(fā),做到輕松駕駛。
3.3產(chǎn)品造型設計流程中人機工程學的并行應用
傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設計采用階段性的流程進行,各階段的工作按時間組織順序進行。人機工程學被放在第一階段的概念設計中作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用,這容易導致在結(jié)構(gòu)設計和工藝設計及后期模具設計中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不足數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象,造成設計的變更和制造成本的提高。本文認為應將人機工程學的使用作為一個系統(tǒng)、集成的過程,在產(chǎn)品造型設計的各個階段設計中同步進行,相互協(xié)同。從全局優(yōu)化的角度出發(fā),達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本的目的。
4結(jié)語
(1)工業(yè)設計專業(yè)需要綜合多方面的知識技能,注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在知識技能層面,虛擬現(xiàn)實的想象性、交互性、沉浸性特征,可讓學生在浩瀚的虛擬世界漫游,并與虛擬環(huán)境內(nèi)的產(chǎn)品進行交互,這種強烈的身臨其境的體驗突破了傳統(tǒng)知識灌輸式的教學方式,向啟發(fā)式、引導式教學過渡,并能營造有趣的學習情境。在教育主體層面,能夠激發(fā)學生內(nèi)在學習動機,提高知識獲取效率,同時還能擴展學生的視野、開拓學生的思維,激發(fā)無限的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。但是,目前絕大多數(shù)高校虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程仍采用以數(shù)字化建模為主的桌面式虛擬現(xiàn)實教學,依靠鼠標、鍵盤、顯示屏與產(chǎn)品進行互動,無視覺封鎖、無聽覺觸覺反饋使得沉浸感極差,想象性與交互性也大打折扣。因此,突破桌面式虛擬現(xiàn)實教學,探索研究立體顯示、沉浸式虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn),是虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學改革的要點。
(2)對工業(yè)設計專業(yè)而言,產(chǎn)品設計評價是不可或缺的環(huán)節(jié)。工業(yè)設計作為科技與文化的融合體,在信息化浪潮的推動下發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變,信息產(chǎn)品設計需求迅速增長,對工業(yè)設計知識更新提出了更高要求,尤其是計算機輔助設計技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)[2]。因此,對于蜂擁而至的信息產(chǎn)品,用戶要通過人機界面同產(chǎn)品進行信息互換,在信息化時代,交互展示成為產(chǎn)品評價的必然表達手段。傳統(tǒng)的產(chǎn)品實體展示存在著耗費人力物力、制作過程較長、產(chǎn)品交互性差等弊端。而虛擬展示,運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬逼真的三維環(huán)境,同時封鎖視覺,讓用戶有聽覺和觸覺反饋,讓用戶身臨其境的與產(chǎn)品互動時又能沉浸于富有趣味的交互情感體驗中。此外,虛擬展示還具備的極大優(yōu)勢是其交互手段可以以移動互聯(lián)網(wǎng)為傳播方式。因此,在數(shù)字化建模的基礎(chǔ)上,構(gòu)建產(chǎn)品虛擬環(huán)境、實現(xiàn)產(chǎn)品動態(tài)仿真和交互控制,也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學改革的要點。
2虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程體系構(gòu)建
如何開展好虛擬現(xiàn)實技術(shù)這門課程,需要不斷探討與反思總結(jié)。針對上述的虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學改革的2個要點,提出了有關(guān)虛擬現(xiàn)實課程體系建設的思考:通過實踐推動課程展開,整個教學活動過程由一系列由易漸難的校企項目支撐,在學生基本掌握課程內(nèi)容后,由學生自由選擇項目,分組合作完成一個項目,達到考核標準后結(jié)束課程學習。課程具體展開分為5個部分:虛擬現(xiàn)實理論、虛擬現(xiàn)實硬件設備、人機交互界面、虛擬現(xiàn)實開發(fā)、項目實踐。其中虛擬現(xiàn)實硬件設備和虛擬現(xiàn)實開發(fā)兩部分是課程體系構(gòu)建的重心。
2.1虛擬現(xiàn)實理論
讓學生了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)的背景、概念、特點和應用及發(fā)展情況,展示虛擬現(xiàn)實在工業(yè)設計領(lǐng)域的應用情況,并播放優(yōu)秀設計作品,激發(fā)學生內(nèi)在學習動機的同時為接下來教學內(nèi)容的展開做好鋪墊。
2.2虛擬現(xiàn)實硬件設備
硬件設備包括數(shù)字建模設備,如3D掃描儀等;三維視覺顯示設備,如3D展示系統(tǒng)、大型投影系統(tǒng)、頭戴式立體顯示器等;聲音設備,如三維的聲音系統(tǒng)以及非傳統(tǒng)意義的立體聲;以及交互設備,如位置追蹤儀、數(shù)據(jù)手套、3D輸入設備、動作捕捉設備、眼動儀、力反饋設備等。在硬件設備配備方面,多數(shù)的學校因教學經(jīng)費原因,難以支持購買大型虛擬現(xiàn)實設備,如動作捕捉儀和洞穴式顯示器等。但隨著科技進步,以Google在2014年的I/O大會上推出的Googlecardboard為代表的廉價虛擬現(xiàn)實眼鏡,為沉浸式虛擬現(xiàn)實在高校教學中的推廣應用奠定了基石。SamsunggearVR、Googlecardboard和暴風魔鏡都是用眼鏡封鎖用戶視覺,以避免外界環(huán)境干擾,并利用智能手機作為顯示器,通過透鏡將屏幕畫面成像在人眼3米之外,在不影響視力的情況下使用戶視覺沉浸。如SamsunggearVR還提供了加速計和陀螺儀來跟蹤頭部運動,暴風魔鏡提供了控制手柄,滿足了追蹤用戶動態(tài),與虛擬環(huán)境進行簡單交互的要求。因此,在廉價虛擬現(xiàn)實設備席卷而來的時代背景下,高??稍诮虒W經(jīng)費允許的情況下從虛擬現(xiàn)實眼鏡購置入手,讓學生能夠親自動手操作和體驗各種設備,感受虛擬漫游、立體顯示、沉浸效果和反饋效果,使學生更為深入地了解設備的作用以及使用方式。虛擬現(xiàn)實眼鏡設備在教學中的應用可以使虛擬現(xiàn)實教學局限在數(shù)字化模型階段的現(xiàn)狀有所突破,三維顯示和沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)為工業(yè)設計專業(yè)設計開發(fā)和評價產(chǎn)品提供了更為高效、便捷的方式。
2.3人機交互界面
虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學中為了達到用戶和系統(tǒng)之間更好交流互動,應教授學生具備良好的人機交互設計理念。在課程中首先要簡要介紹人機交互界面的背景、內(nèi)容和發(fā)展,然后通過典型案例介紹向?qū)W生講授研究人機界面的各種理論和方法,讓學生理解并掌握以用戶為中心的基本設計原則、順序原則、功能原則、一致性原則等人機交互界面的設計原則,熟悉人機交互界面的設計流程。
2.4虛擬現(xiàn)實開發(fā)
虛擬現(xiàn)實開發(fā)是構(gòu)建產(chǎn)品使用情景、產(chǎn)品動態(tài)仿真和交互控制的關(guān)鍵部分。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)包括數(shù)字化模型搭建和虛擬交互設計兩部分。數(shù)字化模型搭建可根據(jù)三維建模課程所教授的軟件進行選用,如3DMax、Maya、Rhino、Solidworks、ProE等常用的三維軟件。虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件有Virtools、Quest3D、U-nity3d、Web3d、Vizard等常用軟件?,F(xiàn)以Untiy3d為例,描述虛擬現(xiàn)實開發(fā)授課流程。課程可分為軟件編輯器結(jié)構(gòu)、GUI界面、控制腳本、虛擬環(huán)境元素、物理引擎、輸入與控制(包括鍵盤鼠標事件、模型與動畫和GL圖庫等)、持久化數(shù)據(jù)和多媒體8個部分。虛擬現(xiàn)實開發(fā)部分課程以校企項目案例教學方式進行,向?qū)W生展示案例從最初的方案構(gòu)建到最終的完整流程,將課程知識穿插在案例制作的流程之中。在此需要注意的是,
(1)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)是建立在學生了解掌握程序設計的基礎(chǔ)之上,因此在虛擬現(xiàn)實課程的控制腳本部分,應教授學生掌握c#或java等編程語言;
(2)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)的應用性很強,通過項目實踐驅(qū)動虛擬現(xiàn)實課程的學習能及時鞏固所教授的知識,讓學生通過實踐加深對相關(guān)原理的理解和運用,因此應當在學生有基礎(chǔ)的建模和編程能力時開始穿插小型實踐課題讓學生完成,并在虛擬交互硬件設備上體驗自己完成的項目內(nèi)容,及時得到反饋以促進學習。虛擬現(xiàn)實開發(fā)環(huán)節(jié)有效地實現(xiàn)了產(chǎn)品的仿真演示和動態(tài)交互控制,滿足了產(chǎn)品設計方案對使用情境、用戶心理、人機尺度以及虛擬裝配等的分析評價需求。
2.5項目實踐
這一環(huán)節(jié),要求學生利用虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺和交互設備完成一個完整的,涉及產(chǎn)品虛擬仿真演示和產(chǎn)品虛擬評價系統(tǒng)的項目。通過準備多個產(chǎn)品設計方向供學生自由選擇,按照所選課題的不同分成相應的組別,在規(guī)定的時間內(nèi)完成整個項目的開發(fā),并通過答辯的形式進行,期間教師針對學生所做項目和課程重點內(nèi)容進行提問,并給出建議督促學生修改和完善。
3結(jié)語
[關(guān)鍵詞]軍品研制 保密要點 泄密分析
中圖分類號:TH113.22 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0096-01
0 引言
當前,許多科研單位都擔負著研制軍品工作的任務。作為軍品研究科研單位,軍品研制在科研單位的發(fā)展中所占據(jù)的重要地位是無庸置疑的。由于軍品研制的特殊性,國防軍工方面的國家秘密大多數(shù)是屬于國家的核心秘密,直接關(guān)系到國家的安全和國家政權(quán)的穩(wěn)定,一旦被泄露,后果往往不堪設想,有的可能會削弱我國防軍事能力,有的可能會影響我國防科技在國際上的先進程度,有的可能會失去我國國防技術(shù)的優(yōu)越性。因此在軍品研制過程中的要切實保障軍工秘密的安全,也較其他產(chǎn)品顯得更為重要一些。
1 軍品研制工作的階段和特點
在軍品的研制過程一般可分為如下幾個階段:論證階段、方案階段、初樣階段、正樣階段和設計定型階段等5個階段。
科研單位軍品研制又具有研制周期較長、項目人員較多、情況復雜、驗證試驗繁重等特點,因此必須采取行之有效的保密措施來確保保密工作的順利開展,為軍品型號的研制保駕護航,保證軍品型號研制工作順利完成。
2 軍品研制過程中的保密要點
根據(jù)軍品研制的特點,現(xiàn)在我們簡要分析一下軍品研制中的保密工作一些要點。
在軍品研制過程中會產(chǎn)生一些涉及軍品秘密的圖紙、文件、資料等信息,這些秘密信息有的是以紙介質(zhì)形式存在,但隨著辦公自動化以及計算機的廣泛應用,大多信息仍是以磁介質(zhì)形式存在,因此在軍品研制中對計算機的保密管理以及一些磁介質(zhì)的保密管理也成為在軍品研制保密中的重點保密工作。而產(chǎn)品設計電路、產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品軟件等信息涉及到產(chǎn)品設計思路、關(guān)鍵技術(shù)、整體性能、戰(zhàn)技指標等重要信息,對整個產(chǎn)品而言也是重中之重,因此應對其嚴格管理、加強控制,以保證產(chǎn)品順利研制。產(chǎn)品的整體外形也會直接反映出一些重要信息。
在軍品研制過程中需要進行多次驗證性試驗采集一定的試驗數(shù)據(jù)以判定產(chǎn)品可靠性能如何、戰(zhàn)技指標是否達到既定要求等。由于驗證性試驗一般是外場試驗,涉及單位較多,參加試驗人員眾多,試驗地區(qū)社會環(huán)境比較復雜等現(xiàn)實問題從而使在驗證試驗成為在產(chǎn)品研制過程中易發(fā)生泄密事件的主要環(huán)節(jié)。因此需要對外場試驗進行嚴格管理,設立保密員,全面負責試驗現(xiàn)場的保密工作,并制定相應的保密制度,提高參試人員的保密意識,從而杜絕失泄密事件的發(fā)生。
3 軍品研制試驗中出現(xiàn)失泄密事件的類型分析
在軍品研制試驗過程中容易出現(xiàn)的失泄密事件一般有如下幾種:
1)磁介質(zhì)載體的丟失或被盜造成失泄密。在試驗過程中攜帶的臺式計算機、筆記本電腦、移動硬盤、U盤等磁介質(zhì)是主要載體,一旦丟失或被盜,將會泄露軍品秘密,造成嚴重影響。因此在運輸過程中應確保載體不丟失,并派專人押送;在試驗現(xiàn)場設立保密員,并由專人負責管理筆記本、移動硬盤、U盤等移動存儲介質(zhì)。
2)廢棄紙介質(zhì)的處理不當造成失泄密。在試驗中產(chǎn)生的紙介質(zhì)垃圾要集中處理、統(tǒng)一銷毀,切不可馬虎大意。
3)試驗樣機的丟失造成失泄密。在試驗過程中因種種原因?qū)е略囼灅訖C丟失從而造成失泄密事件,因此應該在試驗過程中應嚴格控制產(chǎn)品及設備質(zhì)量,確保產(chǎn)品安全。
4)參試人員保密意識不強造成失泄密。參試人員在公開場所討論試驗情況、評價試驗結(jié)果,或在宣傳報道中保密意識不足,在無意中泄露產(chǎn)品信息,造成失泄密事件。因此要加強對軍品研制參試人員的保密教育,提高軍品研制參試人員保密意識,杜絕在公開場合談論國家秘密、試驗信息或在公開宣傳活動中涉及國家秘密、試驗信息此類失泄密事件的發(fā)生。
在試驗過程中一定要狠抓保密,嚴格管理,切實加強保密工作的基本原則和要求,尤其要高度重視容易發(fā)生失泄密事件的環(huán)節(jié)從而確保試驗的順利進行。
關(guān)鍵詞:情感化設計;產(chǎn)品形態(tài);人性化;情趣化
一、情感化設計與產(chǎn)品外觀設計
工業(yè)設計涉及工學、美學、社會經(jīng)濟學等諸多方面,其中產(chǎn)品外觀設計是我們研究的重要方面,我們要以消費者為中心,研究其喜好和需求,同時我們不可忽略產(chǎn)品設計的情感方面,這是我們做好設計的要點,消費者的需求不但包括功能需求,還包括情感需求;產(chǎn)品的外觀設計能夠影響消費者,它能影響消費者的情緒,對其購買行為產(chǎn)生影響。產(chǎn)品外觀的設計特性主要取決于產(chǎn)品的形、色、質(zhì)幾個方面構(gòu)成。每種特性適應于不同的場合和人群,我們要加以甄別和研究。木材往往給人溫暖的感覺,所以在很多家具產(chǎn)品中將新型或者傳統(tǒng)的材料與常用的木材、竹材進行結(jié)合,從而進行創(chuàng)新帶給人們不同的感性體驗。不同的產(chǎn)品對色彩的要求不同,例如中國人喜歡大紅色,所以在喜慶的商品中一般都采用大紅色;在醫(yī)療器皿采用除白色以外的其它顏色,就很難產(chǎn)生衛(wèi)生潔凈的效果;不同消費者群對產(chǎn)品的色彩要求也不同,如青年人較喜歡興奮、活潑的紅、橙色等,而中年人則更偏好柔和、莊重的藍、青、紫、白色等;同樣,不同地區(qū)、國家對產(chǎn)品色彩的偏好也不同,如英國職業(yè)階層喜歡深藍色,而德國人則普遍喜愛黑色、墨綠色等。只有把握住這些特點,才能通過色彩選擇、組合和各種噴涂技術(shù),達到美化產(chǎn)品外觀的目的。每個作品的形態(tài)造型都體現(xiàn)了一定的時代審美需求。如在本世界40年代,小轎車的流線型造型就曾卷起一股風潮,促使許多產(chǎn)品像鋼筆、儀表等都相繼采用了曲線、曲面等造型設計;到了50年代末,以直線、平面為設計風格;到70年代初,在許多外觀產(chǎn)品中,又開始流行一種以梯形為主的造型設計。
二、情感化設計與產(chǎn)品設計創(chuàng)新
這是一個人們?nèi)找孀非髠€性和自我的時代,只有具有自身特點,具有自身風格和文化的產(chǎn)品才能打動消費者,在激烈的市場競爭中脫穎而出。比如有些名牌產(chǎn)品,他們的外觀帶有品牌的突出特征,美國的蘋果手機,作為一款世界追崇的手機,一件市場上的好產(chǎn)品,其技術(shù)部分會隨著科技進步不斷升級完善,但其造型風格,文化基因和設計理念卻會被用心保留,以蘋果手機為例,手機背部蘋果的造型以及前部的touch鍵一直保留至今,從蘋果一代逐漸發(fā)展為現(xiàn)在的6代,從一開始單調(diào)的黑白灰逐漸出現(xiàn)土豪金、再到最后出現(xiàn)少女心的玫瑰金。蘋果現(xiàn)在的設計可以說是引領(lǐng)當前的手機潮流,它的指紋識別、雙面玻璃、鉆石切割、2.5D屏幕、雙攝像頭、旋轉(zhuǎn)攝像頭、協(xié)處理器、手套觸控等包含了從硬件到功能等各個方面,手機整體追求的大氣、時尚、引領(lǐng)潮流一直延續(xù)下來,形成的是人們對蘋果的認識,保持原有造型的風格,形成了一種獨特的粉絲文化。連帶著其他產(chǎn)品ipad、iPod、mcbook等也被消費者所接收?,F(xiàn)代設計的美感,體現(xiàn)在產(chǎn)品的造型設計上,這包括產(chǎn)品的形體、節(jié)奏、韻律,通常偏向于單純、簡約、穩(wěn)定。這些外觀的特點,與過去手工藝時代的精雕細刻、注重裝飾和繁瑣形成鮮明對比。所以,產(chǎn)品的創(chuàng)新設計,既要了解傳統(tǒng)的造型美的規(guī)律,更要體會現(xiàn)代設計的規(guī)則,通過對技術(shù)工藝的理解和運用,創(chuàng)造沒得產(chǎn)品?,F(xiàn)代人生活在一個快節(jié)奏的社會,競爭壓力大,回到家中處于一個寧靜、舒適的環(huán)境中,這些需求也反映在選擇日用消費品的外形上。日本的“無印良品”是簡約設計和情感化設計的典范,主打日常生活物品的設計。產(chǎn)品設計合理、環(huán)保、人性化,產(chǎn)品設計用心,使用方便、舒適;產(chǎn)品類別囊括文具用品、服裝、家居產(chǎn)品。設計能做到選材精良,注重品質(zhì),保證消費者的健康,同時注重環(huán)保材料的使用,在包裝的視覺上也體現(xiàn)簡潔、材料使用也盡量從簡。其產(chǎn)品和設計理念獲得了消費者的認同和喜愛。在用戶調(diào)查方面,無印良品會采訪消費者,觀察其需求和生活方式,找到設計思路。產(chǎn)品的情趣化設計,是指通過產(chǎn)品的外觀造型設計或產(chǎn)品的功能操作創(chuàng)新來體現(xiàn)某種特定的情趣,使產(chǎn)品帶有情感色彩,這體現(xiàn)了用戶對產(chǎn)品的情感訴求。例如,國外的設計師設計的花瓶,通過設計提醒人們澆水,花瓶的弧形底部有一個承重的空間和一個盛水的空間,當植物缺水時,兩邊就會發(fā)生不平衡,植物會慢慢傾倒,產(chǎn)生較大的傾斜角度,就是告訴你該給它澆水了,其中融會的情感也讓人感到有趣。
三、基于特定人群的產(chǎn)品設計與研究
產(chǎn)品的情感化設計,要符合人的心理特點和情感活動規(guī)律,通過對特定人群的身心特點的研究,使產(chǎn)品的外觀設計和相關(guān)功能滿足該消費人群的需求,通過這些去感動消費者并引起消費者心理上的共鳴。消費者看到擺在貨架上的產(chǎn)品,就感到那是為他們設計的;例如,兒童早教產(chǎn)品設計,這就是專門為兒童設計的;老年人專用產(chǎn)品,如老年人手機的設計,外觀字大、語音大,操作界面簡單等;如果在設計調(diào)查和研發(fā)階段就作好定位,注重產(chǎn)品的情感體驗,那么該設計就比較容易獲得成功。我們處在一個科技和信息不斷發(fā)展變化的年代,各種設計潮流不斷涌現(xiàn),我們要通過對理論的研究及感性工學的研究來進行設計評估和調(diào)整,不斷推陳出新,提高用戶的滿意度,滿足用戶的情感需求。我們的設計和開發(fā)應當使產(chǎn)品容易被人接納并理解,降低用戶的學習難度和使用門檻,給用戶提供一定的操作線索,避免用戶陷入困惑,影響了正常的解釋和理解過程。產(chǎn)品的情感化設計應當與設計心理學的研究相結(jié)合,通過運用心理學的理論、方法和研究成果,解決設計與人的“意識”和“行為”問題。針對于當前市場上產(chǎn)品存在的問題和不足,找出其在消費心理、用戶體驗及行為中的深層次原因,從而使設計更加科學化,人性化,并最終提高用戶和消費者對產(chǎn)品的滿意度。
四、產(chǎn)品設計的發(fā)展趨勢
近年來,隨著對設計學科研究的日益深入,產(chǎn)品設計研究對象不光是消費者,還包括設計師。消費者和設計師都具有其自身的教育文化背景、主觀思想、個性和自我意識。我們要考慮兩個問題:一、產(chǎn)品設計師為什么要這樣設計一件作品;二、消費者為什么要購買,使用這樣一件產(chǎn)品。不難發(fā)現(xiàn),解決了這兩個問題就對于我們進行成功的產(chǎn)品設計提供了依據(jù)。好的產(chǎn)品設計要注重設計師與消費者的溝通,因此作好前期市場調(diào)查、用戶調(diào)研及消費者使用反饋,來達到設計物與使用者的協(xié)調(diào),通過設計師的不斷反思總結(jié)及對情感化設計的研究,也是我們提升設計品質(zhì)的重要途徑。怎樣對產(chǎn)品進行定位?怎樣使產(chǎn)品能夠更貼近消費者?怎樣強化產(chǎn)品品質(zhì)和文化內(nèi)涵?這是我們在設計中要研究的問題。而情感化設計為產(chǎn)品設計指明了出路,通過對用戶的深層次需求的把握來進行產(chǎn)品創(chuàng)新,這是新的時代的要求。
作者:胡超 單位:湖北師范大學
參考文獻:
[1]趙得成.產(chǎn)品造型設計:從形態(tài)的概念到實現(xiàn)[M].北京:海洋出版社,2010.
[2]李彬彬.設計心理學[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2015.